https://frosthead.com

Struktur Nanoscale Memberi Dragonfish Gigi Mereka Yang Mengerikan dan Tak Terlihat

Laut dalam gelap dan penuh teror, tapi mungkin makhluk yang paling menakutkan dari mereka semua adalah ikan naga, makhluk hitam legam dengan rahang yang menonjol penuh dengan gigi seperti pisau. Tetapi tidak mungkin bahwa makhluk lain dari jurang maut bahkan memperhatikan mulut chompers ginormous sampai terlambat. Itu karena gigi ikan yang terlalu besar transparan, membuatnya tidak terlihat di bawah air.

Sekarang, sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Matter, telah melihat lebih dalam ke dalam struktur gigi unik tersebut dalam satu spesies ikan naga, Aristostomias scintillans, menemukan bahwa gigi terbuat dari bahan yang mungkin memiliki aplikasi di luar menangkap makanan ikan naga berikutnya.

Ikan capung sebenarnya cukup mengesankan: mereka mungkin kurang dari satu kaki panjang dan agak lambat, tetapi mereka masih predator puncak di lapisan dalam lautan mereka yang gelap sekitar 1.600 kaki di bawah permukaan. Tubuh mereka yang hitam legam dan gigi tembus pandang membuat mereka tidak terlalu mencolok, kecuali diterangi oleh organ bercahaya bioluminesen di sepanjang tubuh dan rahang mereka. Tetapi banyak misteri tentang ikan yang tersisa, termasuk apa yang dibuat dari gigi mode siluman itu.

“Mereka menghabiskan sebagian besar waktu mereka duduk-duduk dengan mulut terbuka, menunggu sesuatu datang, ” penulis pertama Audrey Velasco-Hogan, mahasiswa pascasarjana teknik di University of California San Diego mengatakan dalam siaran pers. "Gigi mereka selalu terbuka, jadi penting bahwa mereka transparan sehingga mereka tidak memantulkan atau menyebarkan cahaya bioluminescent dari lingkungan."

Untuk memahami cara kerja gigi, Velasco-Hogan dan kolaborasi ilmuwan internasional melihat struktur nano dari gigi ikan menggunakan mikroskop elektron dan teknik pencitraan lainnya.

Ternyata gigi ikan naga pada dasarnya adalah variasi aneh putih mutiara konvensional. Seperti kebanyakan chompers, gigi ikan naga memiliki dua lapisan luar: cangkang luar email dan lapisan dalam dentin, yang biasanya terdiri dari tubulus yang menghubungkan enamel, sel-sel saraf dan pembuluh darah di tengah gigi.

Tapi, lapor Wudan Yan di The New York Times , enamel ikan naga bertabur kristal kecil yang terbuat dari hidroksiapatit, berdiameter hanya 5 hingga 20 nanometer. Kristal terstruktur sedemikian rupa sehingga mencegah cahaya menyebar dari gigi. Dentin juga tidak biasa karena tidak mengandung tubulus skala mikro, yang menyebarkan cahaya membuatnya terlihat, tetapi sebaliknya terbuat dari batang nano dentin. Pada dasarnya, bahannya tidak super eksotis, tetapi strukturnya.

“Awalnya, kami mengira gigi itu terbuat dari bahan lain yang tidak dikenal. Namun, kami menemukan bahwa mereka terbuat dari bahan yang sama seperti gigi manusia: hidroksiapatit dan kolagen, ”penulis senior Marc Meyers, juga dari UCSD, memberi tahu Jeremy Rehm dari Associated Press. “Namun, organisasinya sangat berbeda dengan ikan dan mamalia lain. Ini merupakan kejutan bagi kami: blok bangunan yang sama, skala dan hierarki yang berbeda. Alam luar biasa dalam kecerdikannya. ”

Pada skala mikro, tingkat di mana sebagian besar gigi terstruktur, cahaya dapat berinteraksi dan memantul molekul yang mengarah ke senyum putih cerah yang bagus, Meyers mengatakan pada Ed Cara, Gizmodo . Ketika struktur diatur pada tingkat skala nano, cahaya seringkali melewati tanpa berinteraksi.

“[Ketika] fitur-fitur dari sebagian besar materi apa pun sangat, sangat kecil, cahaya tidak berhamburan atau terbentur — hanya melewatinya, ” kata Meyers.

Pengambilan biologis terbesar dari penelitian ini cukup jelas: ikan naga kemungkinan besar mengembangkan chompers stealth yang unik ini untuk menjadikannya pemangsa yang lebih efektif. Tetapi temuan ini menarik minat para ilmuwan juga. Struktur nano yang ditemukan dapat digunakan untuk mengembangkan bahan transparan baru, sebagai bahan ilmuwan Chih-Hao Chang dari North Carolina State University, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, kata Yan.

"Biomimetik telah memberikan banyak inspirasi bagi para insinyur, dan ini adalah contoh bagus lainnya, " katanya. "Ini hanya untuk menunjukkan betapa indahnya alam di sekitar kita, dan bisa sangat bermanfaat untuk melihat lebih dekat."

Gizmodo 's Cara melaporkan bahwa tim sekarang tertarik untuk mengetahui seberapa kuat gigi ikan naga. Jika kuat, penelitian dapat mengarah pada pengembangan jenis baru dari kaca transparan atau keramik.

Dan jika gigi naga tidak berhasil, ada lebih banyak ikan di laut. Rehm dari AP melaporkan bahwa tim juga tertarik untuk menganalisis chompers ikan laut dalam lainnya dengan gigi transparan termasuk anglerfish dan hatchetfish.

Struktur Nanoscale Memberi Dragonfish Gigi Mereka Yang Mengerikan dan Tak Terlihat